#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/**
  ******************************************************************************
  * @file    key-Bsp.c
  * @version V1.0
  * @date    2021-11-06
  * @brief   按键捕获实验(sw2、sw4),驱动程序
  * @attention
  * 实验平台:野火i.MX6ULL 
  * 公众号  :码农爱学习(Coder-love-study)
  * 个人博客:https://xxpcb.gitee.io
  ******************************************************************************
  */
#define KEY_CNT         1      /* 设备号个数   */
#define KEY_NAME      "key"    /* 名字         */

/* 定义按键值 */
#define KEY1VALUE      0X01    /* 按键值       */
#define KEY2VALUE      0X02    /* 按键值       */
#define INVAKEY        0X00    /* 无效的按键值 */

/* key设备结构体 */
struct key_dev{
   dev_t         devid;      /* 设备号              */
   struct cdev   cdev;       /* cdev                */
   struct class  *class;     /* 类                  */
   struct device *device;    /* 设备                */
   int           major;      /* 主设备号            */
   int           minor;      /* 次设备号            */
   struct device_node *nd;   /* 设备节点            */
   int           key1_gpio;  /* key1所使用的GPIO编号*/
   int           key2_gpio;  /* key1所使用的GPIO编号*/
   atomic_t      keyvalue;   /* 按键的值            */
};

struct key_dev keydev;       /* key设备 */

/*
 * @description   : 初始化按键IO，open函数打开驱动的时候
 *                  初始化按键所使用的GPIO引脚。
 * @param         : 无
 * @return        : 无
 */
static int keyio_init(void)
{
    keydev.nd = of_find_node_by_path("/swkey");
    if (keydev.nd== NULL) 
    {
        return -EINVAL;
    }

    keydev.key1_gpio = of_get_named_gpio(keydev.nd ,"key1-gpio", 0);
    keydev.key2_gpio = of_get_named_gpio(keydev.nd ,"key2-gpio", 0);
    if ((keydev.key1_gpio < 0)||(keydev.key2_gpio < 0))
    {
        printk("can't get key\r\n");
        return -EINVAL;
    }
    printk("key1_gpio=%d, key2_gpio=%d\r\n", keydev.key1_gpio, keydev.key2_gpio);

    /* 初始化key所使用的IO */
    gpio_request(keydev.key1_gpio, "key1");    /* 请求IO */
    gpio_request(keydev.key2_gpio, "key2");    /* 请求IO */
    gpio_direction_input(keydev.key1_gpio);    /* 设置为输入 */
    gpio_direction_input(keydev.key2_gpio);    /* 设置为输入 */
    return 0;
}

/*
 * @description      : 打开设备
 * @param - inode    : 传递给驱动的inode
 * @param - filp     : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
 *                     一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
 * @return           : 0 成功;其他 失败
 */
static int key_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    int ret = 0;
    filp->private_data = &keydev;    /* 设置私有数据 */

    ret = keyio_init();              /* 初始化按键IO */
    if (ret < 0)
    {
        return ret;
    }

    return 0;
}

/*
 * @description     : 从设备读取数据 
 * @param - filp    : 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param - buf     : 返回给用户空间的数据缓冲区
 * @param - cnt     : 要读取的数据长度
 * @param - offt    : 相对于文件首地址的偏移
 * @return          : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
 */
static ssize_t key_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    int ret = 0;
    int value;
    struct key_dev *dev = filp->private_data;

    if (gpio_get_value(dev->key1_gpio) == 1)         /* key1按下 */
    {
        printk("get key1: high\r\n");
        while(gpio_get_value(dev->key1_gpio));       /* 等待按键释放 */
        atomic_set(&dev->keyvalue, KEY1VALUE);
    }
    else if (gpio_get_value(dev->key2_gpio) == 0)    /* key2按下 */
    {
        printk("get key2: low\r\n");
        while(!gpio_get_value(dev->key2_gpio));      /* 等待按键释放 */
        atomic_set(&dev->keyvalue, KEY2VALUE);
    }
    else
    {
        atomic_set(&dev->keyvalue, INVAKEY);        /* 无效的按键值 */
    }

    value = atomic_read(&dev->keyvalue);
    ret = copy_to_user(buf, &value, sizeof(value));
    return ret;
}

/*
 * @description     : 向设备写数据 
 * @param - filp    : 设备文件，表示打开的文件描述符
 * @param - buf     : 要写给设备写入的数据
 * @param - cnt     : 要写入的数据长度
 * @param - offt    : 相对于文件首地址的偏移
 * @return          : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
 */
static ssize_t key_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    return 0;
}

/*
 * @description     : 关闭/释放设备
 * @param - filp    : 要关闭的设备文件(文件描述符)
 * @return          : 0 成功;其他 失败
 */
static int key_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    return 0;
}

/* 设备操作函数 */
static struct file_operations key_fops = {
    .owner   = THIS_MODULE,
    .open    = key_open,
    .read    = key_read,
    .write   = key_write,
    .release = key_release,
};

/*
 * @description  : 驱动入口函数
 * @param        : 无
 * @return       : 无
 */
static int __init mykey_init(void)
{
    /* 初始化原子变量 */
    atomic_set(&keydev.keyvalue, INVAKEY);

    /* 注册字符设备驱动 */
    /* 1、创建设备号 */
    if (keydev.major) /*  定义了设备号 */
    {
        keydev.devid = MKDEV(keydev.major, 0);
        register_chrdev_region(keydev.devid, KEY_CNT, KEY_NAME);
    }
    else /* 没有定义设备号 */
    {
        alloc_chrdev_region(&keydev.devid, 0, KEY_CNT, KEY_NAME);   /* 申请设备号 */
        keydev.major = MAJOR(keydev.devid);   /* 获取分配号的主设备号 */
        keydev.minor = MINOR(keydev.devid);   /* 获取分配号的次设备号 */
    }
    printk("keydev major=%d,minor=%d\n",keydev.major, keydev.minor);

    /* 2、初始化cdev */
    keydev.cdev.owner = THIS_MODULE;
    cdev_init(&keydev.cdev, &key_fops);

    /* 3、添加一个cdev */
    cdev_add(&keydev.cdev, keydev.devid, KEY_CNT);

    /* 4、创建类 */
    keydev.class = class_create(THIS_MODULE, KEY_NAME);
    if (IS_ERR(keydev.class))
    {
        return PTR_ERR(keydev.class);
    }

    /* 5、创建设备 */
    keydev.device = device_create(keydev.class, NULL, keydev.devid, NULL, KEY_NAME);
    if (IS_ERR(keydev.device))
    {
        return PTR_ERR(keydev.device);
    }

    printk("keydev init done!\n");
    return 0;
}

/*
 * @description  : 驱动出口函数
 * @param        : 无
 * @return       : 无
 */
static void __exit mykey_exit(void)
{
    /* 注销字符设备驱动 */
    cdev_del(&keydev.cdev);/*  删除cdev */
    unregister_chrdev_region(keydev.devid, KEY_CNT); /* 注销设备号 */

    device_destroy(keydev.class, keydev.devid);
    class_destroy(keydev.class);
}

module_init(mykey_init);
module_exit(mykey_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zzlyang");
